Mikrobiom środowiska genomu i metabolom w badaniu autyzmu (GEMMA)

Badanie GEMMA zajmie się czynnikami genomowymi, środowiskowymi, mikrobiomowymi i metabolicznymi, które mogą wpływać na rozwój zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD).

Genom: W ramach projektu zbadane zostaną dzieci, których krewny pierwszego stopnia (rodzeństwo) cierpi na ASD, aby badacze mogli zrozumieć, w jaki sposób ich geny mogą przyczynić się do rozwoju ASD. Szereg zidentyfikowanych dotychczas wariantów genetycznych występuje w genach kodujących glikozylowane białka zewnątrzkomórkowe oraz w enzymach bezpośrednio zaangażowanych w glikozylację. Badacze przeprowadzą sekwencjonowanie całego genomu w podgrupie dzieci, u których rozwinie się ASD, aby dowiedzieć się więcej o tych konkretnych genach, a także zidentyfikować inne geny, które mogą być zaangażowane w patogenezę ASD. Krajobraz wariantów genetycznych zostanie zmapowany, a warianty zostaną opatrzone adnotacjami i zinterpretowane na podstawie wszystkich dostępnych informacji kontekstowych. Wysiłek ten umożliwi identyfikację zmian specyficznych dla pacjenta i kohorty, które można następnie udoskonalić w sygnatury biomarkerów i zoptymalizować pod kątem markerów predykcyjnych i diagnostycznych ASD.

Środowisko: Kiedy niemowlęta zostaną włączone do badania, badacze będą rejestrować informacje o ich środowisku, w tym o tym, czy urodziły się drogą pochwową, czy przez cesarskie cięcie i czy otrzymały antybiotyki. Z biegiem czasu badacze wezmą również pod uwagę inne części historii medycznej, żywieniowej i społecznej niemowlęcia, w tym sposób karmienia (karmienie piersią a karmienie mieszanką), choroby, infekcje, stosowanie antybiotyków, dietę i wzrost, aby zrozumieć, czy którakolwiek z tych informacji jest związana z rozwojem ASD . Dane te będą aktualizowane co miesiąc, aż każde zakwalifikowane niemowlę osiągnie wiek 3 lat, dając cenną kompilację informacji, które zapewnią wgląd w to, jak zmiany środowiskowe wpływają na to, czy u dziecka rozwinie się ASD, czy nie.

Mikrobiom: Ludzkie jelita, naruszone w jelicie cienkim i grubym, są domem dla wielu rodzajów bakterii. Bakterie te pomagają rozkładać i trawić pokarm, dostarczają organizmowi energii i wytwarzają witaminy, których organizm potrzebuje do prawidłowego rozwoju. Ta zróżnicowana społeczność bakterii nazywana jest mikrobiomem jelitowym, o którym wiadomo, że odgrywa dużą rolę w rozwoju układu odpornościowego. Głównym celem badania GEMMA jest zrozumienie, w jaki sposób na mikrobiom wpływają czynniki, takie jak przyjmowanie pokarmu lub antybiotyki, oraz w jaki sposób może to wpływać na rozwój ASD. Badacze mają nadzieję dowiedzieć się więcej o tym związku, badając skład mikrobiomu jelitowego przed i po rozwoju autyzmu w podgrupie włączonych niemowląt, u których rozwinie się ASD. W ramach projektu porównana zostanie mikroflora dzieci z ASD z objawami ze strony przewodu pokarmowego i bez nich, aby określić, czy różny skład mikroflory i różna ekspresja genomu bakteryjnego zaburzają funkcję bariery jelitowej i odpowiedź immunologiczną, prowadząc do ASD u genetycznie zagrożonych niemowląt. W ten sposób projekt odkryje wzorce w mikrobiomie jelitowym, które mogą pomóc badaczom przewidzieć, u kogo rozwinie się ASD, zanim to nastąpi.

Metabolom: Procesy zachodzące w jelitach, takie jak trawienie pokarmów i produkcja witamin, tworzą produkty zwane metabolitami. Specyficzne metabolity wytwarzane przez ludzi różnią się w zależności od osoby i zależą od wielu czynników, w tym genów, członków mikrobiomu jelitowego i wyborów żywieniowych. Zbiór metabolitów wytwarzanych przez próbkę nazywa się metabolomem. W ramach projektu zbadane zostaną metabolomy różnych niemowląt, jednocześnie odnotowując wszelkie zmiany w ich środowisku i monitorując je pod kątem ASD. Badanie metabolitów w ten sposób nazywa się metabolomiką. Robiąc to, badacze mają nadzieję znaleźć wzorce lub specyficzne profile metabolomiczne, które mogą przewidywać, kiedy ktoś może rozwinąć ASD, zanim to nastąpi.